電的歷史與發(fā)展,

導(dǎo)讀：電的歷史與發(fā)展, 古代發(fā)現(xiàn)

古代發(fā)現(xiàn)

　　
　　在中國，古人認(rèn)為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的，《說文解字》有“電，陰陽激耀也，從雨從申”?！蹲謪R》有“雷從回，電從申。陰陽以回薄而成雷，以申泄而為電”。在古籍論衡(Lun Heng，約公元一世紀(jì)，即東漢時(shí)期)一書中曾有關(guān)于靜電的記載，當(dāng)琥珀或玳瑁經(jīng)摩擦后,便能吸引輕小物體，也記述了以絲綢摩擦起電的現(xiàn)象，但古代中國對(duì)于電并沒有太多了解。
　　西元前600年左右，希臘的哲學(xué)家泰利斯（Thales,640-546B.C.）就知道琥珀的摩擦?xí)q毛或木屑，這種現(xiàn)象稱為靜電(static electricITy)。而英文中的電（Electricity）在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron)
　　近代探索
　　18世紀(jì)時(shí)西方開始探索電的種種現(xiàn)象。美國的科學(xué)家富蘭克林（Benjamin Franklin,1706～1790）認(rèn)為電是一種沒有重量的流體，存在于所有物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電；若少于正常份量，就被稱為帶負(fù)電，所謂“放電”就是正電流向負(fù)電的過程（人為規(guī)定的），這個(gè)理論并不完全正確，但是正電、負(fù)電兩種名稱則被保留下來。此時(shí)期有關(guān)“電”的觀念是物質(zhì)上的主張。
　　富蘭克林做了多次實(shí)驗(yàn)，并首次提出了電流的概念，1752年，他在一個(gè)風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)中，將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中，被雨淋濕的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間，證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。
　　從物質(zhì)到電場
　　在十八世紀(jì)電的量性方面開始發(fā)展，1767年蒲力斯特里（J.B.Priestley）與1785年庫侖（C.A.Coulomb 1736-1806）發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)電荷間的作用力與距離平方成反比的定律，奠定了靜電的基本定律。
　　在1800年，意大利的伏特（A.Voult）用銅片和錫片浸于食鹽水中，并接上導(dǎo)線，制成了第一個(gè)電池，他提供首次的連續(xù)性的電源，堪稱現(xiàn)代電池的元祖。1831年英國的法拉第（M. Faraday）利用磁場效應(yīng)的變化，展示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線的概念。這是首次強(qiáng)調(diào)從電荷轉(zhuǎn)移到電場的概念。
　　電場與磁場
　　1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾（J. C. Maxwell）提出電磁場理論的數(shù)學(xué)式，這理論提供了位移電流的觀念，磁場的變化能產(chǎn)生電場，而電場的變化能產(chǎn)生磁場。馬克斯威爾預(yù)測了電磁波輻射的傳播存在，而在1887年德國赫茲（H.Hertz）展示出這樣的電磁波。結(jié)果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統(tǒng)合成一種理論，同時(shí)亦證明光是電磁波的一種。
　　馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對(duì)微觀方面的現(xiàn)象做出解釋，并指出電荷的分裂性而非連續(xù)性的存在，1895年洛倫茲（H.A.Lorentz）假設(shè)這些分裂性的電荷是電子（electron），而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。1897年英國湯姆生（J.J.Thomson）證實(shí)這些電子的電性是帶負(fù)電性。而1898年由偉恩（W.Wien）在觀察陽極射線的偏轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)帶正電粒子的存在。
　　從粒子到量子
　　而人類一直以自然界中存在的粒子與波來描述“電”的世界。到了19世紀(jì)，量子學(xué)說的出現(xiàn)，使得原本構(gòu)筑的粒子世界又重新受到考驗(yàn)。海森堡（Werner Heisenberg）所提出的“測不準(zhǔn)原理”認(rèn)為一個(gè)粒子的移動(dòng)速度和位置不能被同時(shí)測得；電子不再是可數(shù)的顆粒；也不是繞著固定的軌道運(yùn)行。
　　一九二三年，蒙娜麗莎（Louis de Broglie）提出當(dāng)微小粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)具有粒子性和波動(dòng)性，稱為“質(zhì)─波二重性”，而薛定諤（Erwin Schrodinger）用數(shù)學(xué)的方法，以函數(shù)來描述電子的行為，并且用波動(dòng)力學(xué)模型得到電子在空間存? ?的機(jī)率分布，根據(jù)海森堡測不準(zhǔn)原理，我們無法準(zhǔn)確地測到它的位置，但可以測得在原子核外每一點(diǎn)電子出現(xiàn)的機(jī)率。在波耳的氫原子模型中，原子在基態(tài)時(shí)的電子運(yùn)動(dòng)半徑，就是在波動(dòng)力學(xué)模型里，電子最大出現(xiàn)機(jī)率的位置。
　　隨著科學(xué)的演進(jìn)，人類逐漸理解“電”的物理量所能取得的數(shù)值是不連續(xù)的，它們所反映的規(guī)律是屬于統(tǒng)計(jì)性的。
　　電對(duì)人類生活的重大影響
　　電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用極大的節(jié)省了人類的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，使人類的力量長上了翅膀，使人類的信息觸角不斷延伸。電對(duì)人類生活的影響有兩方面：能量的獲取轉(zhuǎn)化和傳輸，電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。

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